CN114196817B - 一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺，包括热处理炉，所述热处理炉下表面设置有支撑架，所述热处理炉内侧固定有加热炉腔，所述加热炉腔内侧设置有电加热管，所述热处理炉内侧下端通过密封轴承转动连接有传动杆，所述传动杆下端设置有第二锥齿，所述支撑架内侧固定有电机，所述电机输出端设置有第一锥齿，所述第一锥齿与传动杆啮合连接；通过设置有电机、缺口、固定块、滑动手柄及支撑滑块，避免磁性形状记忆合金受热不均匀导致冷热循环训练效果不好，记忆的热稳定效果差，装置利于使记忆合金受热均匀效果，通过设置有限位块、连接滑块、调节把手及连接板，避免对放置板从支撑架内侧取出不便，导致后期维护效果差。

Description

一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺
技术领域
本发明属于记忆合金技术领域，具体涉及一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺。
背景技术
近年来，形状记忆合金的应用领域不断扩大。例如，己做成喷气战斗机的液压系统导管;利用低质能源的固体发动机;航天工程上的可折叠宇航天线;医学上用的牙齿整畸弓丝。形状记忆效应的含义是:某些具有热弹性马氏体相变动合金材料，在马氏体状态，进行一定限度的变形或变形诱发马氏体后，则在随后的加热过程中，当温度超过马氏体相消失的温度时，材料能完全恢复到变形前的形状和体积，磁性形状记忆合金兼具铁磁性和热弹性马氏体相变，表现出大的磁致应变和响应频率，是一种具有良好发展前景的智能材料。
现有的磁性形状记忆合金在加工生产过程中，大多数仅通过烧结成型，在后期使用过程中，热稳定记忆效果不好，有些通过冷热循环对记忆合金进行训练，但是在训练过程中，记忆合金受热均匀效果差，冷热循环训练效果不佳，另外放置板与热处理炉体多为固定结构，也不便于快速使放置板与记忆合金从热处理炉内部取出，为此我们提出一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，包括热处理炉，所述热处理炉下表面设置有支撑架，所述热处理炉内侧固定有加热炉腔，所述加热炉腔内侧设置有电加热管，所述热处理炉内侧下端通过密封轴承转动连接有传动杆，所述传动杆下端设置有第二锥齿，所述支撑架内侧固定有电机，所述电机输出端设置有第一锥齿，所述第一锥齿与传动杆啮合连接，所述传动杆内侧设置有支撑滑块，所述传动杆一侧开设有调节滑槽，所述调节滑槽内侧设置有滑动手柄，所述滑动手柄与支撑滑块固定连接，所述热处理炉内表面设置有固定块，所述固定块一侧开设有缺口，所述支撑滑块顶端设置有固定座，所述固定座上通过便捷拆卸机构连接有连接底座，所述连接底座上两端固定有两个安装架，所述安装架一侧固定有凸块，所述凸块上设置有放置板，所述热处理炉上设置有吊装机构。
优选的，所述吊装机构包括连接块、第一转动柱、连接架、第二转动柱及吊环，所述连接块固定于热处理炉上表面，所述连接块内侧设置有第一转动柱，所述第一转动柱上设置有连接架，所述连接架内侧设置有第二转动柱，所述第二转动柱顶端固定有吊环。
优选的，所述第二转动柱下端设置有防脱块，所述防脱块与第二转动柱焊接固定。
优选的，所述便捷拆卸机构包括连接滑块、限位块及连接板，所述固定座上开设有连接滑槽，所述连接滑槽内侧设置有连接滑块，所述连接滑块与连接底座固定连接，所述连接底座内侧滑动设置有连接板，所述连接板下表面固定有限位块，所述连接滑槽内表面开设有卡槽，所述卡槽与限位块相对应。
优选的，所述便捷拆卸机构还包括调节把手，所述连接板下表面两端固定有两个调节把手，所述调节把手一端设置有倒角。
优选的，所述支撑滑块横截面为正方形，所述滑动手柄与固定块相抵触。
优选的，所述安装架为长方，所述凸块沿安装架高度方向等距设置有多个。
优选的，所述电机设置有两处，两处所述电机沿传动杆对称分布。
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，包括如下步骤：
a、在加工时，使镍粉末与锰粉末及铟粉末，按照质量比为51:28～35:13～19的比例进行混合，然后用球磨机进行搅拌混合；
b、将混合粉末在室温下进行冷压成型，将冷压成型的板块置于管式炉内，在氩气保护下于管式炉中860～920℃中烧结，烧结0.8～1.3小时，得到记忆合金；
c、通过吊绳与吊环连接，然后通过吊机及吊绳使热处理炉移动至安装地点，在移动时，第一转动柱与连接块发生转动，第二转动柱与连接架发生转动，降低绳子在吊环内侧的滑动磨损，提高吊装的安全；
d、将记忆合金放置于放置板上，然后关闭热处理炉的柜门，通过电加热管对记忆合金在860～920℃保温0.5～0.7小时；
e、在保温时，电机通过第一锥齿驱动传动杆转动，传动杆通过支撑滑块带动连接底座转动，连接底座通过放置板带动记忆合金转动，使记忆合金均匀受热；
f、当传动杆带动滑动手柄转动至缺口时，滑动手柄滑入缺口内侧，滑动手柄带动支撑滑块向下移动，支撑滑块通过放置板带动记忆合金向下移动，滑动手柄与缺口最低端发生碰撞，振动传递至放置板处；
g、保温后，向上拉动调节把手，调节把手通过连接板带动限位块从卡槽内侧退出，然后使连接底座与固定座通过连接滑块进行滑动，使连接底座与固定座分离，转移放置板和记忆合金于室温水；
h、重复步骤d到f，改变保温温度为150～180℃，保温1.8～2.3小时后取出空冷至室温。
优选的，在步骤a中，所述镍粉末颗粒在7～45微米，锰粉末及铟粉末均在15～50微米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）通过设置有电机、缺口、固定块、滑动手柄及支撑滑块，避免磁性形状记忆合金受热不均匀导致冷热循环训练效果不好，记忆的热稳定效果差，装置利于使记忆合金进行运动，提高受热均匀效果，通过在温度范围内进行多次循环热处理，然后在室温下变形，改善形状热稳定记忆效应。
（2）通过设置有限位块、连接滑块、调节把手及连接板，避免对放置板从支撑架内侧取出不便，导致后期维护效果差，装置利于使多个放置板及记忆合金从加热炉腔内侧取出，提高拆卸维护及对多个记忆合金取出的便捷性。
（3）通过设置有吊环、第二转动柱、第一转动柱及连接架，避免在吊装时，吊装绳磨损发生断裂损坏，便于减少吊装绳与吊环之间的滑动磨损，提高使用效果，增大了装置的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的固定块结构示意图；
图3为本发明的图1的A处剖视结构示意图；
图4为本发明的图1的B处剖视结构示意图；
图中：1、支撑架；2、电机；3、第一锥齿；4、传动杆；5、固定块；6、第一转动柱；7、固定座；8、连接底座；9、安装架；10、热处理炉；11、连接块；12、吊环；13、第二转动柱；14、加热炉腔；15、电加热管；16、缺口；17、调节把手；18、滑动手柄；19、连接滑块；20、限位块；21、连接板；22、支撑滑块；23、连接架；24、放置板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，包括热处理炉10，热处理炉10下表面设置有支撑架1，热处理炉10内侧固定有加热炉腔14，加热炉腔14内侧设置有电加热管15，热处理炉10内侧下端通过密封轴承转动连接有传动杆4，传动杆4下端设置有第二锥齿，支撑架1内侧固定有电机2，电机2输出端设置有第一锥齿3，第一锥齿3与传动杆4啮合连接，便于带动放置板24匀速转动，传动杆4内侧设置有支撑滑块22，便于带动放置板24进行上下移动，提高记忆合金的受热均匀效果，传动杆4一侧开设有调节滑槽，调节滑槽内侧设置有滑动手柄18，滑动手柄18与支撑滑块22固定连接，便于带动支撑滑块22进行上下运动，热处理炉10内表面设置有固定块5，固定块5一侧开设有缺口16，便于更好的使支撑滑块22进行上下运动，支撑滑块22顶端设置有固定座7，固定座7上通过便捷拆卸机构连接有连接底座8，连接底座8上两端固定有两个安装架9，安装架9一侧固定有凸块，凸块上设置有放置板24，便于对记忆合金进行放置，热处理炉10上设置有吊装机构。
优选的，吊装机构包括连接块11、第一转动柱6、连接架23、第二转动柱13及吊环12，连接块11固定于热处理炉10上表面，连接块11内侧设置有第一转动柱6，第一转动柱6上设置有连接架23，连接架23内侧设置有第二转动柱13，第二转动柱13顶端固定有吊环12，便于降低吊装时，吊装绳与吊环12之间的磨损。
优选的，第二转动柱13下端设置有防脱块，防脱块与第二转动柱13焊接固定，便于降低第二转动柱13从连接架23内侧意外脱离。
优选的，便捷拆卸机构包括连接滑块19、限位块20及连接板21，固定座7上开设有连接滑槽，连接滑槽内侧设置有连接滑块19，连接滑块19与连接底座8固定连接，连接底座8内侧滑动设置有连接板21，连接板21下表面固定有限位块20，连接滑槽内表面开设有卡槽，卡槽与限位块20相对应，便于使连接底座8与固定座7意外脱离。
优选的，便捷拆卸机构还包括调节把手17，连接板21下表面两端固定有两个调节把手17，调节把手17一端设置有倒角，便于使连接底座8进行拆卸。
优选的，支撑滑块22横截面为正方形，滑动手柄18与固定块5相抵触，便于更好的带动支撑滑块22进行上下移动。
优选的，安装架9为长方，凸块沿安装架9高度方向等距设置有多个，便于更好的对放置板24进行安装。
优选的，电机2设置有两处，两处电机2沿传动杆4对称分布，便于在一处电机2损坏后，快速通过另一个电机2带动传动杆4转动。
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，包括如下步骤：
a、在加工时，使镍粉末与锰粉末及铟粉末，按照质量比为51:35:19的比例进行混合，然后用球磨机进行搅拌混合；
b、将混合粉末在室温下进行冷压成型，将冷压成型的板块置于管式炉内，在氩气保护下于管式炉中860～920℃中烧结，烧结0.8～1.3小时，得到记忆合金；
c、通过吊绳与吊环12连接，然后通过吊机及吊绳使热处理炉10移动至安装地点，在移动时，第一转动柱6与连接块11发生转动，第二转动柱13与连接架23发生转动，降低绳子在吊环12内侧的滑动磨损，提高吊装的安全；
d、将记忆合金放置于放置板24上，然后关闭热处理炉10的柜门，通过电加热管15对记忆合金在920℃保温0.7小时；
e、在保温时，电机2通过第一锥齿3驱动传动杆4转动，传动杆4通过支撑滑块22带动连接底座8转动，连接底座8通过放置板24带动记忆合金转动，使记忆合金均匀受热；
f、当传动杆4带动滑动手柄18转动至缺口16时，滑动手柄18滑入缺口16内侧，滑动手柄18带动支撑滑块22向下移动，支撑滑块22通过放置板24带动记忆合金向下移动，滑动手柄18与缺口16最低端发生碰撞，振动传递至放置板24处；
g、保温后，向上拉动调节把手17，调节把手17通过连接板21带动限位块20从卡槽内侧退出，然后使连接底座8与固定座7通过连接滑块19进行滑动，使连接底座8与固定座7分离，转移放置板24和记忆合金于室温水；
h、重复步骤d到f，改变保温温度为180℃，保温2.3小时后取出空冷至室温；
优选的，在步骤a中，所述镍粉末颗粒在45微米，锰粉末及铟粉末均在50微米。
实施例2：
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置与实施例1相同；
本实施例与实施例1的不同点在于：
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，包括如下步骤：
a、在加工时，使镍粉末与锰粉末及铟粉末，按照质量比为51:28:13的比例进行混合，然后用球磨机进行搅拌混合；
b、将混合粉末在室温下进行冷压成型，将冷压成型的板块置于管式炉内，在氩气保护下于管式炉中860℃中烧结，烧结0.8小时，得到记忆合金；
c、通过吊绳与吊环12连接，然后通过吊机及吊绳使热处理炉10移动至安装地点，在移动时，第一转动柱6与连接块11发生转动，第二转动柱13与连接架23发生转动，降低绳子在吊环12内侧的滑动磨损，提高吊装的安全；
d、将记忆合金放置于放置板24上，然后关闭热处理炉10的柜门，通过电加热管15对记忆合金在860℃保温0.5小时；
e、在保温时，电机2通过第一锥齿3驱动传动杆4转动，传动杆4通过支撑滑块22带动连接底座8转动，连接底座8通过放置板24带动记忆合金转动，使记忆合金均匀受热；
f、当传动杆4带动滑动手柄18转动至缺口16时，滑动手柄18滑入缺口16内侧，滑动手柄18带动支撑滑块22向下移动，支撑滑块22通过放置板24带动记忆合金向下移动，滑动手柄18与缺口16最低端发生碰撞，振动传递至放置板24处；
g、保温后，向上拉动调节把手17，调节把手17通过连接板21带动限位块20从卡槽内侧退出，然后使连接底座8与固定座7通过连接滑块19进行滑动，使连接底座8与固定座7分离，转移放置板24和记忆合金于室温水；
h、重复步骤d到f，改变保温温度为150℃，保温1.8小时后取出空冷至室温；
优选的，在步骤a中，所述镍粉末颗粒在7微米，锰粉末及铟粉末均在15微米。
实施例3：
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置与实施例1相同；
本实施例与实施例1的不同点在于：
一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，包括如下步骤：
a、在加工时，使镍粉末与锰粉末及铟粉末，按照质量比为51:30:16的比例进行混合，然后用球磨机进行搅拌混合；
b、将混合粉末在室温下进行冷压成型，将冷压成型的板块置于管式炉内，在氩气保护下于管式炉中900℃中烧结，烧结1小时，得到记忆合金；
c、通过吊绳与吊环12连接，然后通过吊机及吊绳使热处理炉10移动至安装地点，在移动时，第一转动柱6与连接块11发生转动，第二转动柱13与连接架23发生转动，降低绳子在吊环12内侧的滑动磨损，提高吊装的安全；
d、将记忆合金放置于放置板24上，然后关闭热处理炉10的柜门，通过电加热管15对记忆合金在900℃保温0.6小时；
e、在保温时，电机2通过第一锥齿3驱动传动杆4转动，传动杆4通过支撑滑块22带动连接底座8转动，连接底座8通过放置板24带动记忆合金转动，使记忆合金均匀受热；
f、当传动杆4带动滑动手柄18转动至缺口16时，滑动手柄18滑入缺口16内侧，滑动手柄18带动支撑滑块22向下移动，支撑滑块22通过放置板24带动记忆合金向下移动，滑动手柄18与缺口16最低端发生碰撞，振动传递至放置板24处；
g、保温后，向上拉动调节把手17，调节把手17通过连接板21带动限位块20从卡槽内侧退出，然后使连接底座8与固定座7通过连接滑块19进行滑动，使连接底座8与固定座7分离，转移放置板24和记忆合金于室温水；
h、重复步骤d到f，改变保温温度为170℃，保温2小时后取出空冷至室温；
优选的，在步骤a中，所述镍粉末颗粒在30微米，锰粉末及铟粉末均在32微米。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，包括热处理炉（10），所述热处理炉（10）下表面设置有支撑架（1），所述热处理炉（10）内侧固定有加热炉腔（14），所述加热炉腔（14）内侧设置有电加热管（15），其特征在于：所述热处理炉（10）内侧下端通过密封轴承转动连接有传动杆（4），所述传动杆（4）下端设置有第二锥齿，所述支撑架（1）内侧固定有电机（2），所述电机（2）输出端设置有第一锥齿（3），所述第一锥齿（3）与传动杆（4）啮合连接，所述传动杆（4）内侧设置有支撑滑块（22），所述传动杆（4）一侧开设有调节滑槽，所述调节滑槽内侧设置有滑动手柄（18），所述滑动手柄（18）与支撑滑块（22）固定连接，所述热处理炉（10）内表面设置有固定块（5），所述固定块（5）一侧开设有缺口（16），所述支撑滑块（22）顶端设置有固定座（7），所述固定座（7）上通过便捷拆卸机构连接有连接底座（8），所述连接底座（8）上两端固定有两个安装架（9），所述安装架（9）一侧固定有凸块，所述凸块上设置有放置板（24），所述热处理炉（10）上设置有吊装机构。
2.根据权利要求1所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述吊装机构包括连接块（11）、第一转动柱（6）、连接架（23）、第二转动柱（13）及吊环（12），所述连接块（11）固定于热处理炉（10）上表面，所述连接块（11）内侧设置有第一转动柱（6），所述第一转动柱（6）上设置有连接架（23），所述连接架（23）内侧设置有第二转动柱（13），所述第二转动柱（13）顶端固定有吊环（12）。
3.根据权利要求2所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述第二转动柱（13）下端设置有防脱块，所述防脱块与第二转动柱（13）焊接固定。
4.根据权利要求3所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述便捷拆卸机构包括连接滑块（19）、限位块（20）及连接板（21），所述固定座（7）上开设有连接滑槽，所述连接滑槽内侧设置有连接滑块（19），所述连接滑块（19）与连接底座（8）固定连接，所述连接底座（8）内侧滑动设置有连接板（21），所述连接板（21）下表面固定有限位块（20），所述连接滑槽内表面开设有卡槽，所述卡槽与限位块（20）相对应。
5.根据权利要求4所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述便捷拆卸机构还包括调节把手（17），所述连接板（21）下表面两端固定有两个调节把手（17），所述调节把手（17）一端设置有倒角。
6.根据权利要求5所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述支撑滑块（22）横截面为正方形，所述滑动手柄（18）与固定块（5）相抵触。
7.根据权利要求1所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述安装架（9）为长方，所述凸块沿安装架（9）高度方向等距设置有多个。
8.根据权利要求1所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置，其特征在于：所述电机（2）设置有两处，两处所述电机（2）沿传动杆（4）对称分布。
9.根据权利要求6所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a、在加工时，使镍粉末与锰粉末及铟粉末，按照质量比为51:28～35:13～19的比例进行混合，然后用球磨机进行搅拌混合；
b、将混合粉末在室温下进行冷压成型，将冷压成型的板块置于管式炉内，在氩气保护下于管式炉中860～920℃中烧结，烧结0.8～1.3小时，得到记忆合金；
c、通过吊绳与吊环（12）连接，然后通过吊机及吊绳使热处理炉（10）移动至安装地点，在移动时，第一转动柱（6）与连接块（11）发生转动，第二转动柱（13）与连接架（23）发生转动，降低绳子在吊环（12）内侧的滑动磨损，提高吊装的安全；
d、将记忆合金放置于放置板（24）上，然后关闭热处理炉（10）的柜门，通过电加热管（15）对记忆合金在860～920℃保温0.5～0.7小时；
e、在保温时，电机（2）通过第一锥齿（3）驱动传动杆（4）转动，传动杆（4）通过支撑滑块（22）带动连接底座（8）转动，连接底座（8）通过放置板（24）带动记忆合金转动，使记忆合金均匀受热；
f、当传动杆（4）带动滑动手柄（18）转动至缺口（16）时，滑动手柄（18）滑入缺口（16）内侧，滑动手柄（18）带动支撑滑块（22）向下移动，支撑滑块（22）通过放置板（24）带动记忆合金向下移动，滑动手柄（18）与缺口（16）最低端发生碰撞，振动传递至放置板（24）处；
g、保温后，向上拉动调节把手（17），调节把手（17）通过连接板（21）带动限位块（20）从卡槽内侧退出，然后使连接底座（8）与固定座（7）通过连接滑块（19）进行滑动，使连接底座（8）与固定座（7）分离，转移放置板（24）和记忆合金于室温水；
h、重复步骤d到f，改变保温温度为150～180℃，保温1.8～2.3小时后取出空冷至室温。
10.根据权利要求9所述的一种提升磁性形状记忆合金热稳定性的装置的加工工艺，其特征在于：
在步骤a中，所述镍粉末颗粒在7～45微米，锰粉末及铟粉末均在15～50微米。
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